Teori relativitas khusus – Pembahasan soal dan jawaban UN fisika SMA/MA 2012 dan 2013
1. Soal UN 2011/2012 C61 No.37
Sebuah jembatan panjangnya 200 meter. Jika diamati oleh seorang pengamat di dalam pesawat yang bergerak dengan kecepatan 0,6 c (c = kecepatan cahaya) sejajar dengan jembatan, maka panjang jembatan yang teramati adalah…
A. 233 m
B. 200 m
C. 180 m
D. 160 m
E. 120 m
Pembahasan
Diketahui :
Lo = 200 meter
v = 0,6 c
Ditanya : Panjang jembatan yang diamati pengamat yang bergerak (L)
Jawab :
Rumus kontraksi panjang :
Keterangan :
L = Panjang benda pada kerangka acuannya
Lo = Panjang benda pada kerangka acuan yang lain
Panjang jembatan yang teramati (L) :
Jawaban yang benar adalah D.
2. Soal UN 2011/2012 A81 No.37
Sebuah roket yang panjangnya Lo bergerak dengan kecepatan ½√3 c (c = kecepatan cahaya). Apabila dilihat oleh pengamat yang diam, panjang roket akan menjadi…
A. 0.25 Lo
B. 0.5 Lo
C. 0.8 Lo
D. 1.0 Lo
E. 1.5 Lo
Pembahasan
Diketahui :
Lo = Lo
v = 0,5√3 c
Ditanya : Panjang roket ketika dilihat pengamat yang diam
Jawab :
Jawaban yang benar adalah B.
3. Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 55 No.38
Panjang benda diukur oleh pengamat diam = 12 m. Berapakah panjang benda itu bila diukur oleh pengamat yang bergerak dengan kecepatan 0,8 c (c = kecepatan cahaya) relatif terhadap benda ?
A. 12,6 m
B. 12,2 m
C. 9,6 m
D. 7,2 m
E. 6,0 m
Pembahasan
Diketahui :
Lo = 12 meter
v = 0,8 c
Ditanya : Panjang benda bila diukur oleh pengamat yang bergerak (L)
Jawab :
Rumus kontraksi panjang :
Keterangan :
Lo = Panjang benda ketika diukur oleh pengamat diam
L = Panjang benda ketika diukur pengamat yang bergerak
v = Kecepatan gerak pengamat
c = Kecepatan cahaya
Panjang benda bila diukur oleh pengamat yang bergerak :
Jawaban yang benar adalah D.
4. Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 60 No.38
Suatu peristiwa terjadi selama 3 s menurut pengamat yang bergerak menjauhi peristiwa itu dengan kecepatan 0,8 c (c = kecepatan cahaya). Menurut pengamat yang diam, peristiwa itu terjadi dalam selang waktu…
A. 5,0 s
B. 4,8 s
C. 3,0 s
D. 1,8 s
E. 1,2 s
Pembahasan
Diketahui :
tm = 3 sekon
v = 0,8 c
Ditanya : Selang waktu kejadian menurut pengamat yang diam (tm)
Jawab :
Rumus dilatasi waktu :
Keterangan :
tm = Selang waktu kejadian menurut pengamat yang bergerak
ts = Selang waktu kejadian menurut pengamat yang diam
Selang waktu kejadian menurut pengamat yang diam :
Jawaban yang benar adalah D.
5. Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 65 No.38
Panjang benda diukur saat bergerak menyusut 20 cm dari panjangnya saat diukur dalam keadaan diam. Bila panjang benda diukur dalam keadaan diam panjangnya 1 m dan c = kecepatan cahaya, maka kecepatan gerak benda tersebut adalah…
A. 0,2 c
B. 0,3 c
C. 0,4 c
D. 0,6 c
E. 0,8 c
Pembahasan
Diketahui :
Lo = 1 meter
L = 1 meter – 0,2 meter = 0,8 meter
Ditanya : Kecepatan gerak benda (v)
Jawab :
Rumus kontraksi panjang :
Keterangan :
= Konstanta
c = Kecepatan cahaya
Lo = Panjang benda ketika diam
L = Panjang benda ketika bergerak
Kecepatan gerak benda :
Jawaban yang benar adalah D.
